CN220604918U - 电池单体、电池模组和电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电池单体、电池模组和电池。电池单体包括壳体、电芯和转接件，壳体包括极柱；电芯设置于壳体内，电芯包括沿第一方向层叠设置的多个极片，极片包括主体部以及设置于主体部沿第二方向的至少一侧的极耳，多个极片中位于同一侧的多个极耳形成多个极耳组，多个极耳组沿第一方向间隔设置；转接件设置于极耳组沿第二方向远离主体部的一侧，转接件包括互相连接的第一焊接部和第二焊接部，第一焊接部与极柱连接，第二焊接部与位于同一侧的极耳组的至少一侧贴合并焊接，从而通过对每一个极耳组以及与之对应的第二焊接部的单独焊接，可以避免电芯中的极耳的总层数影响极耳与第二焊接部的焊接效果，保证极耳的导电性能。

Description

电池单体、电池模组和电池

技术领域

本申请属于电池技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池模组和电池。

背景技术

电池单体是构成蓄电池的最小单元，其包括壳体以及设置于壳体内的电芯，电芯通常包括多个层叠设置的极片，极片中的极耳通过转接件与极柱电连接，从而可以向外部设备供电。

目前，在电池单体的装配过程中，极耳和转接件通常通过激光穿透焊接来实现电连接，在焊接过程中，焊接设备所发出的激光需要分别穿透转接件以及多个极耳才能实现有效焊接。但是，由于焊接设备中的激光容量有限，因此，当电芯的极耳的层数较多时，焊接设备中的激光可能在焊接过程中被耗尽，从而导致极耳与转接件可能出现焊接不到位情况，影响导电性能。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池单体、电池模组和电池，能够减少极耳与转接件在焊接过程中出现焊接不到位的情况的出现，提高导电性能。

第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括壳体、电芯和转接件，壳体包括极柱；电芯设置于壳体内，电芯包括沿第一方向层叠设置的多个极片，极片包括主体部以及设置于主体部沿第二方向的至少一侧的极耳，多个极片中位于同一侧的多个极耳形成多个极耳组，多个极耳组沿第一方向间隔设置；转接件设置于极耳组沿第二方向远离主体部的一侧，转接件包括互相连接的第一焊接部和第二焊接部，第一焊接部与极柱连接，第二焊接部与位于同一侧的极耳组的至少一侧贴合并焊接，且第二焊接部连接的多个极耳组中的极耳的极性相同，第一方向与第二方向垂直。

进一步地，第二焊接部与位于同一侧的极耳组沿第一方向的至少一侧贴合并焊接。

进一步地，第二焊接部的数量为多个，多个第二焊接部沿第一方向间隔设置，相邻的两个第二焊接部分别与极耳组沿第一方向的两侧贴合并焊接。

进一步地，第二焊接部的数量至少为一个，一个第二焊接部设置于相邻的两个极耳组之间，第二焊接部沿第一方向的两侧分别与相邻的两个极耳组贴合并焊接。

进一步地，第二焊接部中形成有插槽，插槽沿第一方向在壳体上的投影与极耳部沿第一方向在壳体上的投影重叠，插槽用于在压紧极耳组中的极耳时供支撑块插入以支撑极耳。

进一步地，转接件的数量至少为一个，转接件中的第二焊接部的数量为两个，转接件中的两个第二焊接部分别设置于相邻的两个极耳组沿第一方向相互背离的两侧，并分别与相邻的两个极耳组贴合并焊接。

进一步地，极柱沿第二方向在壳体上的投影位于第一焊接部沿第二方向在壳体上的投影内。

进一步地，壳体包括壳本体以及盖设于壳本体的至少一侧的端盖，端盖包括端盖本体、防爆阀和极柱，防爆阀和极柱分别设置于端盖本体上。

第二方面，本申请一些实施例还提供一种电池模组，包括以上任一项的电池单体。

第三方面，本申请实施例还提供一种电池，包括上述电池模组。

本申请实施例提供一种电池单体、电池模组和电池。电池单体包括壳体、电芯和转接件，壳体包括极柱；电芯设置于壳体内，电芯包括沿第一方向层叠设置的多个极片，极片包括主体部以及设置于主体部沿第二方向的至少一侧的极耳，多个极片中位于同一侧的多个极耳形成多个极耳组，多个极耳组沿第一方向间隔设置；转接件设置于极耳组沿第二方向远离主体部的一侧，转接件包括互相连接的第一焊接部和第二焊接部，第一焊接部与极柱连接，以向外部导通电流。由于第二焊接部与位于同一侧的极耳组的至少一侧贴合并焊接，因此，即使电芯中的极耳的总层数较多，也不会影响到单个极耳组中的极耳以及与之对应的第二焊接部的焊接效果，从而保证极耳的导电性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一些实施例提供的电芯的结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的装配图；

图3是本申请一些实施例提供的电池单体沿第二方向剖切时的剖面图；

图4是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的另一装配图；

图5是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的又一装配图；

图6是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的还一装配图。

附图标号说明：

壳体10；壳本体110；端盖120；端盖本体121；极柱122；防爆阀123；电芯20；极片210；主体部211；极耳212；极耳组220；转接件30；第一焊接部310；第二焊接部320；插槽330；

第一方向X；第二方向Y。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请，并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种电池单体、电池模组和电池。下面首先对本申请实施例所提供的电池单体进行介绍。

图1是本申请一些实施例提供的电芯的结构示意图，图2是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的装配图，图3是本申请一些实施例提供的电池单体沿第二方向剖切时的剖面图。

如图1、图2和图3所示，第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括壳体10、电芯20和转接件30，壳体10包括极柱122；电芯20设置于壳体10内，电芯20包括沿第一方向X层叠设置的多个极片210，极片210包括主体部211以及设置于主体部211沿第二方向Y的至少一侧的极耳212，多个极片210中位于同一侧的多个极耳212形成多个极耳组220，多个极耳组220沿第一方向X间隔设置；转接件30设置于极耳组220沿第二方向Y远离主体部211的一侧，转接件30包括互相连接的第一焊接部310和第二焊接部320，第一焊接部310与极柱122连接，第二焊接部320与位于同一侧的极耳组220的至少一侧贴合并焊接，且第二焊接部320连接的多个极耳组220中的极耳212的极性相同，第一方向X与第二方向Y垂直。

第一方向X可以为极片210的厚度方向，第二方向Y可以为极片210的长度方向或者宽度方向。

电芯20包括层叠设置的多个极片210，多个极片210可以为正极极片，也可以为负极极片。极片210包括主体部211和极耳212，主体部211可以为极片210中涂覆有活性物质层的部分，其可以与电池单体中填充的电解液发生反应，极耳212为极片210中为涂覆活性物质层的部分，其通过转接件30与极柱122连接，以使电池单体可以输入或输出电流；可以理解的是，当上述极片210为正极极片时，其主体部211可以涂覆正极活性物质层，极耳212为正极极耳，当极片210为负极极片时，其主体部211可以涂覆负极活性物质层，极耳212为负极极耳。

极耳212可以位于主体部211沿第二方向Y的至少一侧，也就是说，极片210中的极耳212的数量可以为一个，也可以为多个，当极耳212的数量为多个时，多个极耳212可以同时位于主体部211的一侧，也可以同时位于主体部211的两侧。极耳组220可以由位于同一侧的多个极耳212通过挤压收拢形成，挤压收拢所形成的极耳组220之间可以相互间隔设置。可以理解的是，位于同一侧的多个极耳212所形成的极耳组220的数量可以根据电芯20中的极耳212的总层数进行合理分配，使每一个极耳组220中的极耳212的层数不超过焊接激光能够穿透的最大层数。例如，当电芯20中位于同一侧的的极耳212的总层数为300层且焊接激光能够穿透的最大层数为100层时，可以使该300层的极耳212形成3个极耳组220，每个极耳组220可以包括100层的极耳212。可选地，多个极耳组220中的极耳212的数量可以相同，也可以不同，在此不作具体限定。

转接件30的第二焊接部320可以分别与位于同一侧的每个极耳组220贴合并焊接，此时，即使电芯20中的极耳212的总层数较多，也不会影响到单个极耳组220中的极耳212与转接件30的焊接效果。可选地，第二焊接部320可以与极耳组220的任意一侧贴合并焊接，也可以与极耳组220的多侧贴合并焊接。例如，第二焊接部320可以与极耳组220沿第一方向X的一侧或两侧分别贴合并焊接，也可以与极耳组220沿第二方向Y的远离主体部211的一侧贴合并焊接，或者，第二焊接部320还可以与极耳组220沿第三方向的一侧或两侧贴合并焊接，在此不作具体限定。可以理解的是，当第二方向Y为极片210的长度方向时，此处的第三方向可以为极片210的宽度方向，当第二方向Y为极片210的宽度方向时，此处的第三方向为极片210的长度方向。

需要明确的是，本申请实施例提供的电池单体可以适用于锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。

本申请实施例提供的电池单体中，由于第二焊接部320与位于同一侧的极耳组220的至少一侧贴合并焊接，因此，在电芯20中，每一个极耳组220以及与之对应的第二焊接部320都可以单独进行焊接，此时，即使电芯20中的极耳212的总层数较多，也不会影响到极耳组220中的极耳212与对应的第二焊接部320的焊接效果，从而保证极耳212的导电性能。并且，极耳212的总层数较多即电芯20中的极片210的数量较多，也就是说，本申请实施例提供的电池单体的蓄电量较大。

需要明确的是，当该多个极片210为正极极片时，电芯20还包括相对应的多个负极极片，此时，该多个负极极片中位于同一侧的多个负极极耳也可以形成多个负极极耳组，并通过对应的负极转接件与负极极柱连接；当该多个极片210为负极极片时，电芯20还包括多个正极极片，该多个正极极片中位于同一侧的多个正极极耳可以形成多个正极极耳组，并通过对应的正极转接件与正极极柱连接。

可选地，本申请的电芯20中的极耳212可以为全极耳，此时，正极极片中的正极极耳位于对应的主体部211沿第二方向Y的第一侧，负极极片中的负极极耳位于对应的主体部211沿第二方向Y的第二侧。

可选地，电芯20中的极耳212也可以为非全极耳，此时，正极极片的正极极耳与负极极片的负极极耳可以位于同一侧，也可以分别位于不同侧；例如，在电芯20中，所有的正极极耳可以位于对应的主体部211沿第二方向Y的第一侧，而所有的负极极耳位于对应的主体部211沿第二方向Y的第二侧；或者，在电芯20中，部分的正极极耳和部分的负极极耳位于对应的主体部211沿第二方向Y的第一侧，其余部分的正极极耳和其余部分的负极极耳位于对应的主体部211沿第二方向Y的第二侧；或者，所有的正极极耳和所有的负极极耳同时位于第一侧或者同时位于第二侧。

可选地，电芯20还可以包括隔离膜，正极极片和负极极片可以通过隔离膜隔开，以实现绝缘。

可选地，位于同一侧的多个极耳组220可以通过一个转接件30与极柱122连接，也可以分别通过多个转接件30与极柱122连接，例如，多个极耳组220中一部分极耳组220通过一个转接件30与极柱122连接，其余部分的极耳组220通过另一个转接件30与极柱122连接，转接件30的数量可以根据实际情况确定，在此不作具体限定。

请继续参照图2，进一步地，第二焊接部320与位于同一侧的极耳组220沿第一方向X的至少一侧贴合并焊接。

在电芯20中，多个极片210沿第一方向X层叠设置，因此，多个极片210中的多个极耳212也沿第一方向X层叠设置。

可以理解的是，当通过激光穿透焊焊接极耳组220中的极耳212以及第二焊接部320时，激光需要分别穿透极耳212以及第二焊接部320，因此，如果设置第二焊接部320沿第二方向Y或者第三方向与极耳组220中的极耳212焊接，需要将极耳组220中的极耳212弯折大约90°左右，以使极耳212可以与第二焊接部320贴合，此时，一方面需要额外对极耳212进行加工，工艺较为复杂，另一方面，多个极耳212在弯折的过程中的一致性难以保证，可能会影响极耳212与第二焊接部320的焊接质量。

因此，在本实施例中，设置第二焊接部320与位于同一侧的极耳组220沿第一方向X的至少一侧贴合并焊接，此时，第二焊接部320所在的平面可以与极耳组220中的极耳212所在的平面平行，因此，无需对极耳212进行弯折即可使极耳212与第二焊接部320贴合，从而可以简化电池单体的装配工艺，并且可以避免极耳212的弯折对焊接质量造成影响。在本实施例中，焊接设备沿第一方向X发出激光后，激光沿第一方向X传播时可以直接穿过第二焊接部320以及极耳组220中的极耳212，实现二者的焊接。

请继续参照图2，进一步地，第二焊接部320的数量为多个，多个第二焊接部320沿第一方向X间隔设置，相邻的两个第二焊接部320分别与极耳组220沿第一方向X的两侧贴合并焊接，此时，焊接设备可以自极耳组220沿第一方向X的两侧分别焊接该极耳组220中的极耳212以及对应的第二焊接部320，以提高焊接效果。并且，在本实施例中，该第二焊接部320还可以在一定程度上支撑和保护极耳组220中的极耳212。

图4是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的另一装配图。

如图4所示，进一步地，第二焊接部320的数量至少为一个，一个第二焊接部320设置于相邻的两个极耳组220之间，第二焊接部320沿第一方向X的两侧分别与相邻的两个极耳组220贴合并焊接。

第二焊接部320的数量可以根据电芯20中位于同一侧的极耳组220的数量而定。例如，当电芯20中位于同一侧的极耳组220的数量为两个时，第二焊接部320的数量可以为一个，该第二焊接部320可以沿第一方向X设置于两个极耳组220之间，并分别与两个极耳组220沿第一方向X的一侧贴合；当电芯20中位于同一侧的极耳组220的数量为三个时，第二焊接部320的数量可以为两个，以此类推，仅需使相邻的两个极耳组220之间设置有第二焊接部320即可。当然，相邻的两个极耳组220之间可以设置一个第二焊接部320，也可以同时设置两个甚至多个第二焊接部320，在此不作具体限定。

在本实施例中，通过在相邻的两个极耳组220之间设置第二焊接部320，该第二焊接部320沿第一方向X的两侧分别与相邻的两个极耳组220贴合并焊接，从而通过一个第二焊接部320同时与两个极耳组220中的极耳212焊接，可以减少第二焊接部320的数量，节约成本，并且，还可以减少转接件30对壳体10内部空间的占用，提高壳体10内部空间的利用率。此外，在焊接极耳组220中的极耳212以及与之对应的第二焊接部320之前，可以将极耳组220中的极耳212沿第一方向X进一步压紧，以便于焊接，此时，第二焊接部320设置在相邻的两个极耳组220之间，还可以在一定程度上支撑极耳组220中的极耳212。

图5是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的又一装配图。

如图5所示，进一步地，第二焊接部320中形成有插槽330，插槽330沿第一方向X在壳体10上的投影与极耳212部沿第一方向X在壳体10上的投影重叠，插槽330用于在压紧极耳组220中的极耳212时供支撑块插入以支撑极耳212。

本实施例中，通过设置相邻的两个极耳组220之间的第二焊接部320中具有插槽330，插槽330沿第一方向X在壳体10上的投影与极耳212部沿第一方向X在壳体10上的投影重叠，因此，在压紧极耳212的过程中，通过向插槽330中插入刚度较大的支撑块，可以进一步支撑极耳组220中的极耳212，并且，还可以防止第二焊接部320在压紧过程中变形。

图6是本申请一些实施例提供的电芯与转接件的还一装配图。

如图6所示，进一步地，转接件30的数量至少为一个，转接件30中的第二焊接部320的数量为两个，转接件30中的两个第二焊接部320分别设置于相邻的两个极耳组220沿第一方向X相互背离的两侧，并分别与相邻的两个极耳组220贴合并焊接。

每个转接件30可以包括一个第一焊接部310以及两个第二焊接部320，该两个第二焊接部320沿第一方向X间隔设置。转接件30的数量可以为一个，也可以为多个，其实际的数量可以根据极耳组220的数量而定。例如，当电芯20的具有两个极耳组220且该两个极耳组220位于同一侧时，可以在该侧设置一个转接件30，使该转接件30的两个第二焊接部320分别位于两个极耳组220沿第一方向X相互背离的两侧；当电芯20中的极耳组220的数量为四个时，转接件30的数量可以为两个，每个转接件30对应连接两个极耳组220。

可以理解的是，当转接件30中的两个第二焊接部320分别设置于相邻的两个极耳组220沿第一方向X相互背离的两侧时，该相邻的两个极耳组220之间具有一定的间隙，此时，可以在该间隙中插入支撑块以支撑极耳212。

进一步地，极柱122沿第二方向Y在壳体10上的投影位于第一焊接部310沿第二方向Y在壳体10上的投影内，从而可以增大第一焊接部310与极柱122的接触面积，提高二者的连接稳定性。

请继续参照图3，进一步地，壳体10包括壳本体110以及盖设于壳本体110的至少一侧的端盖120，端盖120包括端盖本体121、防爆阀123和极柱122，防爆阀123和极柱122分别设置于端盖本体121上。

壳体10可以由壳本体110和端盖120相互盖合形成，壳体10内部具有容纳电芯20和转接件30等部件的容纳腔。端盖120的数量可以为一个，也可以为两个，其实际的数量可以根据电芯20中的极耳212的设置位置确定。例如，当电芯20中的正极极耳和负极极耳均集中地设置在对应的主体部211沿第二方向Y的一侧时，此时，可以仅在壳本体110沿第二方向Y的一侧设置端盖120，且该端盖120可以包括至少两个极柱122；或者，当电芯20中的正极极耳和负极极耳分别设置于对应的主体部211沿第二方向Y的两侧时，此时，可以在壳本体110沿第二方向Y的两侧分别设置端盖120。

端盖120中，极柱122可以沿第二方向Y贯穿设置在端盖本体121上，其一端暴露于电池单体外，另一端位于容纳腔中并与转接件30连接。防爆阀123设置于端盖本体121上，其可以连通容纳腔以及电池单体的外部，以供电芯20散热。

第二方面，本申请一些实施例还提供一种电池模组，包括以上任一项的电池单体。

第三方面，本申请实施例还提供一种电池，包括上述电池模组。

本申请实施例提供一种电池单体、电池模组和电池。电池单体包括壳体10、电芯20和转接件30，壳体10包括极柱122；电芯20设置于壳体10内，电芯20包括沿第一方向X层叠设置的多个极片210，极片210包括主体部211以及设置于主体部211沿第二方向Y的至少一侧的极耳212，多个极片210中位于同一侧的多个极耳212形成多个极耳组220，多个极耳组220沿第一方向X间隔设置；转接件30设置于极耳组220沿第二方向Y远离主体部211的一侧，转接件30包括互相连接的第一焊接部310和第二焊接部320，第一焊接部310与极柱122连接，以向外部导通电流。由于第二焊接部320与位于同一侧的极耳组220的至少一侧贴合并焊接，因此，即使电芯20中的极耳212的总层数较多，也不会影响到单个极耳组220中的极耳212与对应的第二焊接部320的焊接效果，从而保证极耳212的导电性能。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，包括极柱；

电芯，设置于所述壳体内，所述电芯包括沿第一方向层叠设置的多个极片，所述极片包括主体部和极耳，所述极耳设置于所述主体部沿第二方向的至少一侧，多个所述极片中位于同一侧的多个所述极耳形成多个极耳组，多个所述极耳组沿第一方向间隔设置；

转接件，设置于所述极耳组沿所述第二方向远离所述主体部的一侧，所述转接件包括互相连接的第一焊接部和第二焊接部，所述第一焊接部与所述极柱连接，所述第二焊接部与位于同一侧的所述极耳组的至少一侧贴合并焊接，且所述第二焊接部连接的多个所述极耳组中的极耳的极性相同，所述第一方向与所述第二方向垂直。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二焊接部与位于同一侧的所述极耳组沿所述第一方向的至少一侧贴合并焊接。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第二焊接部的数量为多个，多个所述第二焊接部沿所述第一方向间隔设置，相邻的两个所述第二焊接部分别与所述极耳组沿所述第一方向的两侧贴合并焊接。

4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第二焊接部的数量至少为一个，一个所述第二焊接部设置于相邻的两个所述极耳组之间，所述第二焊接部沿所述第一方向的两侧分别与相邻的两个所述极耳组贴合并焊接。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第二焊接部中形成有插槽，所述插槽沿所述第一方向在所述壳体上的投影与所述极耳部沿所述第一方向在所述壳体上的投影重叠，所述插槽用于在压紧所述极耳组中的极耳时供支撑块插入以支撑所述极耳。

6.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述转接件的数量至少为一个，所述转接件中的所述第二焊接部的数量为两个，所述转接件中的两个所述第二焊接部分别设置于相邻的两个极耳组沿所述第一方向相互背离的两侧，并分别与相邻的两个所述极耳组贴合并焊接。

7.根据权利要求1～6任一项所述的电池单体，其特征在于，所述极柱沿所述第二方向在所述壳体上的投影位于所述第一焊接部沿所述第二方向在所述壳体上的投影内。

8.根据权利要求1～6任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体包括壳本体以及盖设于所述壳本体的至少一侧的端盖，所述端盖包括端盖本体、防爆阀和所述极柱，所述防爆阀和所述极柱分别设置于所述端盖本体上。

9.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的电池单体。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池模组。